一种绣花机的针杆组件和绣花机机头的制作方法

本发明涉及一种绣花机的针杆组件和绣花机机头，属于绣花机配件领域。

背景技术：

随着科技的进步，电脑绣花机已经成为绣花行业的主要机械设备，而绣花机中最为重要的部分便是绣花机的机头部分。

绣花机机头，基本包括针杆架、针杆、压脚，针杆和压脚均可相对于针杆架作纵向的往复直线运动，针杆的整个运动行程，主要分为初次下降阶段、缝纫阶段、完全回位阶段。而传统的绣花机机头中，这几个阶段中，针杆和压脚通常是一起运动的，尤其是缝纫阶段内，针杆在下降时带动压脚下降以压紧布面，而针杆回升时同时带动压脚进行回升，而缝纫阶段往往是针杆的高速往复运动的阶段。这给传统的绣花机机头造成的弊端是，针杆在缝纫阶段运动时要附带着压脚运动，从而造成针杆的负载力过大，限制了针杆的往复运动速度，从而限制了绣花机机头的工作效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种绣花机的针杆组件和绣花机机头，能够有效减少针杆的负载力，提高绣花机机头的工作效率。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种绣花机的针杆组件，包括针杆和压脚，所述针杆设有针夹，所述压脚包括杆体和压板，所述针杆下降时下压所述杆体以带动压脚下降，压脚的回升与针杆的回升相互独立运行，所述针杆组件还包括复位器，压脚由所述复位器驱动回升，在缝纫阶段内，所述压板与针夹之间形成有防止压脚对针杆产生负载的避让间隙。

采用本发明的有益效果：传统的绣花机机头中，针杆和压脚的运动都是联动的，不相互分离，针杆下降带动压脚下降，针杆回升带动压脚回升，所以，为了减少针杆的负载，理论上应该将针杆的往复运动和压脚的往复运动实现相互分离，即针杆的往复运动与压脚的往复运动相互独立运行，相互不干涉，这样两者在运动时，所受的负载也相互独立，这样设计后，针杆在运动时不用全部承担压脚的负载，从而有效减少了针杆运动时所受到的负载，在同一驱动力的前提下，可以保证针杆的运动速度更快，从而让绣花机机头在单位时间内的下针次数更多，大大提高了绣花机机头的工作效率。但是针杆和压脚如果完全独立运行，则需要两套驱动系统来驱动，这样会增加零件，增加绣花机机头的体积，也相应增加了绣花机机头的成本。

本发明中针杆和压脚在实际运动并非是完全独立，也存在联动的关系，该联动关系主要在针杆下降过程中，针杆在下降过程中，会带动压脚下降，实现联动的效果，而在回升过程中，针杆是依靠绣花机机头内的针杆驱动器进行回升，而压脚则是依靠压脚中的复位器进行回升，所以针杆和压脚两者是在回升过程中独立运行的。

这样设计，对于驱动针杆的针杆驱动器而言，针杆驱动器只需要提供给针杆驱动力，不需要承担复位压脚的驱动力，即相对于传统的绣花机而言，只承担了部分的负载；

对于压脚的复位器而言，只需要提供给压脚复位的作用力即可，而不需要对压脚提供下压力，故对压脚而言，复位器可以采用更简单的机构来实现，比如可采用线径较细的弹簧就可以实现。或者采用其他不需要提供下压力、只需要提供回复力的复位器。

另外，绣花机在运行中有一段为缝纫阶段，缝纫阶段是指针杆在被初次下压之后、完全回位之前的阶段，针杆在该阶段内高速往复运动，本发明中，在缝纫阶段内，压脚的压板与针夹之间始终保持有一个避让间隙，该避让间隙可以是压板与针夹之间的纵向间隙，也可以是压板与针夹之间的横向间隙，目的是为了在缝纫阶段，针夹与压板之间不发生碰撞或撞击，防止两者之间产生作用力或负载力。而传统的绣花机中都需要针杆带动压脚回位，故通常都要靠针夹撞击压板来带动压板回升，这样的设计，压板势必会对针夹产生负载，相当于对针杆产生负载，不利于针杆高速运动。而本发明中，针夹与压板之间不发生作用力，完全分离，运动时不会发生碰撞之类的干涉，也没有其他连接件拉动，从而减少压板对针杆的负载力。

最后一点，传统绣花机机头，如上文所说，针杆在回升过程中需要带动压脚回升，要实现针杆和压脚同步回升的效果，一旦同步效果不好，针杆在下次下压时，会碰撞到还在回升过程中的压脚，这样显然加剧了对针杆的负载，故传统的绣花机机头中对压脚中的复位器要求比较高，比如复位器采用是的弹簧，则需要采用线径较粗的弹簧来提供较大的回复力，让压脚快速复位，而在本发明中，由于针杆与压脚是独立回升，针杆在回升时不需要带动压脚回升，两者不需要实现精确的同步回升，对压脚的复位器要求很低，就如上文所说的，可采用线径较细的弹簧就可以实现，而且采用线径较细的弹簧，针杆在下压时即便受到反向撞击，受到复位器的反作用力也很小，不会对针杆产生过大负载。

作为优选，所述复位器包括设在所述杆体上的复位弹簧，所述杆体被下压时，所述复位弹簧被压缩。由于本发明中的复位器只是单纯起到将杆体复位的作用，同时也不用保证很好的同步性，故复位器可优选采用简单的复位弹簧即可，而且还可以采用线径较细的弹簧，成本低，对针杆的负载更小。

作为优选，所述针杆上设有压脚驱动块，所述针杆下降时，所述压脚驱动块驱动所述杆体下降。在针杆上设置压脚驱动块，可以让针杆和杆体实现联动作用。

本发明还公开了一种绣花机机头，包括针杆架，采用的便是上文所述的针杆组件，所述针杆和压脚相对于所述针杆架往复运动。

作为优选，所述绣花机机头包括用于驱动所述针杆的针杆驱动器，所述压脚驱动块包括设在针杆上用于被所述针杆驱动器驱动的第一固定环。针杆驱动器在驱动针杆往复运动时，需要通过第一固定环来实现，第一固定环在传统的绣花机机头中已经是固有的，本方案中则是很好的利用了该固定的特征来实现对杆体的下压，结构更紧凑，也不增加成本。

作为优选，所述压脚驱动块包括设在所述针杆上的第二固定环，所述第二固定环可拆安装在针杆上。压脚驱动块可以是额外配置在针杆的第二固定环，该第二固定环优选是轴向位置可调，这样就可以控制所述针杆下降多少行程后再对杆体进行下压。

作为优选，所述杆体包括上限位块，所述复位器包括复位弹簧，所述复位弹簧套设在杆体上并被限位在所述上限位块和针杆架之间。设置上限位块后，复位弹簧就在限制在上限位块和针杆架之间，复位弹簧被压缩后反弹力直接作用在上限位块上。

作为优选，所述针杆上设有压脚驱动块，所述针杆未下压时，所述压脚驱动块和上限位块之间设有初始间隙。压脚驱动块和上限位块之间设置初始间隙后，针杆在下降过程中，压脚驱动块从初始状态下降直至接触到上限位块这段行程内，不会受到复位弹簧的弹力，负载更小。

作为优选，所述上限位块上设有穿孔，上限位块通过穿孔套设在所述针杆上。把上限位块套设在针杆上，让上限位块在升降时更稳定，晃动度小。

作为优选，所述针杆架包括下挡板和背板，所述针杆活动安装在下挡板上，所述背板上设有导向槽，所述上限位块部分伸入导向槽内且可沿所述导向槽滑动。设置这种类似的导向的结构后，上限位块不会发生周向转动，从而避免让杆体在往复运动过程中与其他零部件发生碰撞干涉，背板上的导向槽通常是为针杆的往复运动提供导向作用，本方案中，该导向槽还可以为上限位块提供导向作用，同时上限位块上设置滑槽，让上限位块在不发生左右晃动和转动。

作为优选，所述针杆架包括下挡板，所述针杆和所述杆体均穿过所述下挡板，所述复位弹簧位于上限位块与下挡板之间，所述杆体上设有用于限制杆体的回升上限的下限位套。设置下限位套后，可以对杆体起到限位作用，防止杆体在复位弹簧的弹力作用下从下挡板中脱离。

作为优选，所述绣花机机头还包括用于在缝纫阶段保持所述杆体处于下压状态的锁定器。本方案中所指的下压状态，是指杆体不回到初始位置的状态，锁定器可以让杆体处于被下压的状态，不跟随针杆回升，从而让针杆下次下降时，不用再次下压压脚，即当锁定器锁定压脚后，针杆完全处于独立运行，与压脚完全分离，从而让针杆的负载力更小，能让针杆更高速地运行。

作为优选，所述锁定器包括位于杆体侧方可周向转动的锁定块，所述杆体上设有挡块，所述杆体下降到预设位置时，所述锁定块转动至挡块上方以限制挡块上升。利用锁定块可以周向转动的特性，转动到挡块上方时，实现对杆体的锁定，当锁定块转动一定角度后，便不会对挡块实现限位作用，杆体可以回到初始状态位置，这边所指的预设位置，通常是杆体下降到最低位置处或接近最低位置处，用于使压板压脚布料。

作为优选，述绣花机机头还包括驱动箱和设在驱动箱内用于驱动所述针杆的针杆驱动器，所述针杆驱动器包括设在驱动箱内的固定轴，所述锁定块转动连接在所述固定轴上。传统绣花机机头内的针杆驱动器基本都有固定轴，用于安装驱动针杆的驱动滑块，所以锁定块可以借助原有的固定轴，转动安装在固定轴上，使得内部结构更紧凑。

作为优选，所述锁定块的侧壁上设有拨动片，所述锁定器还包括用于拨动所述拨动片的拨杆。在锁定块上设置拨动片，用拨杆拨动拨动片，拨杆对拨动片的作用力沿固定轴的切向方向，从而让锁定块发生周向转动，这种驱动方式结构简单，驱动力更直接。

作为优选，所述针杆驱动器还包括设在固定轴上的驱动滑块，所述驱动滑块与所述拨杆之间设有第一连杆机构。利用第一连杆机构来驱动，第一连杆机构是与驱动滑块连接，从而让驱动滑块来作为驱动源，节省了在绣花机机头内额外设置其他驱动源的成本。

作为优选，所述第一连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆，第一连杆一端被所述驱动滑块驱动，另一端与第二连杆连接，第三连杆一端与所述拨杆连接，第三连杆另一端与第二连杆铰接，第三连杆的中间位置与驱动箱铰接。用三根连杆的传动来驱动拨杆，在成本上更低，同时机械传动的方式更可靠。

作为优选，所述第一连杆和第二连杆连接处设有腰形孔，所述腰形孔设在第一连杆或第二连杆上。设置腰形孔后，第一连杆和第二连杆之间的铰接位置可以通过腰形孔来调节，当其他零件在装配时产生误差时，可以通过腰形孔来实现调整，保证第一连杆机构可安装到驱动箱内。

作为优选，所述锁定器包括电磁铁，所述电磁铁通电产生磁力以驱动所述拨杆。用电磁铁作为驱动源的优点在于体积占用更小，同时结构上更简单，可以用电来控制锁定块的锁定和松开。也可以单独采用电机驱动的方式，用第二电机通过第二连杆机构来驱动所述拨杆。

作为优选，所述绣花机机头还包括在缝纫阶段内用于驱动所述锁定块上下浮动的锁定块驱动器。绣花机整机工作时，大部分情况下布料是要经常移动的，故实际运行时，当针杆在工作状态下回升时，杆体也要相应实现微量回升，以让布料实现平移，而设计锁定块驱动器后，可以驱动锁定块在轴向方向进行短距离移动，限定了锁定块的轴向位置，也就是限定了杆体在下压状态下的浮动上限位置。

作为优选，所述锁定块向上浮动的起始时间晚于所述针杆向上回升的起始时间。该设计实际为延时设计，即让锁定块延迟于针杆回升，当针杆回升的瞬间，让锁定块还处于最低位，当针杆回升一定行程后，锁定块才开始上浮，这样设计的目的是，是让针杆在回升的瞬间，压脚还压紧布料，可以让针杆在拉起瞬间不至于把布料带起，可以让线缝地更紧密，同时绣完后的布料也更平整。

作为优选，述绣花机机头还包括驱动箱和设在驱动箱内用于驱动所述针杆的针杆驱动器，所述针杆驱动器包括转动安装在驱动箱内的第一凸轮，所述锁定块驱动器包括第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮同轴转动，第一凸轮驱动针杆往复运动，第二凸轮驱动锁定块上下浮动，第一凸轮的驱动凸点和第二凸轮的驱动凸点相互错位。本方案中延时设计，主要通过两个凸轮的驱动凸点相互错位来实现，即第一凸轮先驱动针杆回升，此时第二凸轮还未开始驱动锁定块，当第一凸轮回升一段行程后，第二凸轮在驱动锁定块向上浮动，锁定块向上浮动时，压脚开始松开布料。这样的结构，调节延时的间隔只需要调节两个凸轮的驱动凸点的周向错位角度即可，比较容易控制和调节。

作为优选，所述锁定块驱动器还包括摇杆，摇杆中间位置转动连接在驱动箱上，摇杆的一端贴近第二凸轮的周侧面，摇杆的另一端驱动所述锁定块。第二凸轮在转动时，利用周侧面的驱动凸点来定时驱动摇杆摆动，从而使得摇杆的另一端也相应摆动来推动锁定块轴向移动。

作为优选，所述摇杆中用于驱动所述锁定块的一端设有调节螺钉，通过调节螺钉来调节摇杆的端部与锁定块之间的距离。调节摇杆的端部与锁定块之间的距离，目的在于调节锁定块的初始轴向位置。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明中绣花机机头实施例一的结构示意图；

图2为本发明中绣花机机头实施例一的爆炸示意图；

图3为本发明中绣花机机头实施例一的针杆架的底部视角示意图；

图4为本发明中绣花机机头实施例一中针杆、压脚的装配示意图；

图5为本发明中绣花机机头实施例一中压板和针夹的示意图；

图6为本发明中绣花机机头实施例一中针杆驱动器的结构示意图；

图7为本发明中绣花机机头实施例一中针杆驱动器的侧向示意图；

图8为本发明中绣花机机头实施例一中锁定块驱动器的工作原理图；

图9为本发明中绣花机机头实施例一中第一凸轮和第二凸轮的错位示意图；

图10为本发明中绣花机机头实施例二中压板处的横截面示意图；

图11为本发明中绣花机机头实施例三中压板和针夹的示意图；

图12为本发明中绣花机机头实施例四中压板和针夹的示意图；

图13为本发明中绣花机机头实施例五中针杆驱动器的结构示意图；

图14为本发明中绣花机机头实施例六中针杆驱动器的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例中为绣花机机头，其包括针杆架1，针杆架1安装有针杆组件，针杆组件包括针杆10、压脚2，针杆10的底部设有针夹103，压脚2包括压板20、杆体21和复位器，本实施例中复位器优选为复位弹簧22，针夹103和压板20在图1至4中未示出，可参见图5中，针杆10和压脚2均可以相对于针杆架1作往复运动，此外绣花机机头还包括驱动箱30和设在驱动箱30内的针杆驱动器，针杆驱动器包括第一凸轮31，第一凸轮31在第一电机的驱动下实现转动，从而带动针杆10作直线往复运动，第一电机在图1至3中未示出，需要说明的是，图1至图3中，为了简化表示，在针杆架1上只示意出一根针杆10和一套压脚2，实际产品中，针杆架1上并列排布有若干杆针杆10和若干套压脚2。

传统的绣花机机头中，针杆10和压脚2的运动都是联动的，不相互分离，在缝纫阶段也是如此，针杆10下降带动压脚2下降，针杆10回升带动压脚2回升。所以，为了减少针杆10的负载，理论上应该将针杆10的直线往复和压脚2的往复运动实现相互分离，即针杆10的往复运动与压脚2的往复运动相互独立运行，相互不干涉，这样两者在运动时，所受的负载也相互独立，这样设计后，针杆驱动器在驱动针杆10在运动时不用全部承担压脚2的负载，从而有效减少了针杆10运动时所受到的负载，在同一驱动力的前提下，可以保证针杆10的运动速度更快，从而让绣花机机头在单位时间内的下针次数更多，大大提高了绣花机机头的工作效率。但是针杆10组件和压脚2如果完全独立运行，则需要两套驱动系统来驱动，这样会使得驱动箱30内零件增多，增加绣花机机头的体积，也相应增加了绣花机机头的成本。

而本实施例中针杆10和压脚2在实际运动并非是完全独立，也存在联动的关系，该联动关系主要在针杆10下降过程中，针杆10在下降过程中，会带动压脚2下降，实现联动的效果，而在回升过程中，针杆10是依靠绣花机机头内的针杆驱动器进行回升，而压脚2则是依靠压脚2中的复位器进行回升，所以针杆10和压脚2两者在回升过程中是独立运行的。

这样设计，对于针杆驱动器而言，针杆驱动器只需要提供针杆10的驱动力，不需要承担回复压脚2的驱动力，即相对于传统的绣花机而言，本实施例中针杆驱动器只承担了部分的负载；

对于压脚2的复位器而言，只需要提供给压脚2复位的作用力即可，而不需要对压脚2提供下压力，故对压脚2而言，可以采用更简单的机构来实现，比如可采用线径较细的弹簧就可以实现。本实施例中的复位器就是采用线径较细的弹簧，例如可选择线径0.2mm～0.4mm的弹簧钢，而传统的要保证较强复位力，基本要选择线径0.6mm以上的弹簧钢。

另外，如图5所示，绣花机在运行中有一段为缝纫阶段，缝纫阶段是指针杆10在被初次下压之后、完全回位之前的阶段，针杆10在该阶段内高速往复运动，本实施例中，在缝纫阶段内，压脚的压板20与针杆的针夹103之间始终保持有一个避让间隙H，该避让间隙H在本实施例中是压板20与针夹103之间的纵向间隙，也可以是压板与针夹之间的横向间隙，本实施例展示的是纵向间隙，横向间隙的实施方式具体可参见实施例2，设置避让间隙H是目的是为了在缝纫阶段，针夹103与压板20之间不发生碰撞或撞击。而传统的绣花机中都需要针杆带动压脚回位，故通常都要靠针夹103碰撞压板20来带动压板20回升，这样的设计，压板20势必会对针夹103产生负载，相当于对针杆10产生负载，不利于针杆10高速运动。而本实施例中，针夹103一直活动在压板20的上方，针夹103与压板20之间不发生作用力，完全分离，运动时不会发生碰撞之类的干涉，也没有其他连接件拉动，从而减少压板对针杆10的负载力。

最后一点，传统绣花机机头，针杆10在回升过程中需要带动压脚2回升，要实现针杆10和压脚2同步回升的效果，一旦同步效果不好，针杆10在下次下压时，会碰撞到还在回升过程中的压脚2，这样的反向撞击显然加剧了对针杆10的负载，故传统的绣花机机头中对压脚2中的复位器要求比较高，如果复位器采用是的弹簧，则需要采用线径较粗的弹簧来提供较大的回复力，让压脚2快速复位，而在本实施例中，由于针杆10与压脚2是独立回升，针杆10在回升时不需要带动压脚2回升，两者不需要实现精确的同步回升，对压脚2的复位器要求很低，本实施例中就是采用线径较细的复位弹簧22，针杆10在下压时即便受到反向撞击，受到复位弹簧22的反作用力也很小，不会对针杆10产生过大负载。

具体的结构：

针杆架、针杆、压脚部分：针杆架1包括上挡板11、下挡板12、背板13，上挡板11和下挡板12上并列设置有多个针杆孔14，针杆10从上挡板11的针杆孔14内穿入并从下挡板12的针杆孔14内伸出，且可轴向活动，针杆10的底部固定安装有针夹103，下挡板12上设置有压脚孔15，压脚2包括压板20、杆体21和复位弹簧22，压板20设在杆体21的底部，用于压紧布料，本实施例中展示的压板20是一平面板，当然也可以是其他结构，复位弹簧22套设在杆体21上，杆体21插装在压脚孔15内，杆体21的下面部分伸出下挡板12，上面部分则伸出在下挡板12上方，杆体21的顶部设有上限位块211，组装完成后，复位弹簧22则被限位在上限位块211的底面和下挡板12的顶面之间，为防止杆体21从下挡板12中脱离，杆体21靠近底部位置设置有下限位套212，可参见图2中所示。本实施例中上限位块211可以是与杆体21一体成型，也可以是单独固接在杆体21上。

仅以上述结构来看，针杆10的往复运动和杆体21的往复运动是独立运行的，互不干涉，而为了让针杆10下压时与杆体21实现联动，在针杆10上设置了压脚驱动块，压脚驱动块随针杆10上下升降，当针杆10下降时，压脚驱动块也相应下降，从而与杆体21上的上限位块211相抵并下压所述杆体21的上限位块211，以实现针杆10在下降过程中带动杆体21也下降。

对于压脚驱动块，可以有多种实施方式，最简单的是直接利用针杆10上固有的第一固定环101，因为传统的绣花机机头，针杆10上本身就自带第一固定环101，该第一固定环101是用来被针杆驱动器所驱动的，该第一固定环101会跟随针杆10上下运动，可以实现下压杆体21的作用。

而本实施例压脚驱动块采用另一种优选方案，采用一个额外的固定环来实现，即第二固定环102，第二固定环102位于第一固定环101的下方，第二固定环102采用抱箍的结构，通过螺栓或螺丝紧固的方式固定在针杆10上，当需要调节时，可以松开螺栓或螺丝，让第二固定环102在针杆10上滑动，可以实现轴向位置调节，这样可以调节杆体21下压的起始时间，根据不同的工况来自行调节。设置了可调节的第二固定环102后，就可以不用调节第一固定环101的轴向位置。

在本实施例中，在初始状态下，第二固定环102和上限位块211之间是存在初始间隙的，该初始间隙是预留给第二固定环102做空行程的，第二固定环102从初始位置下滑到接触上限位块211这段行程内，针杆10是独立运行的，不受复位弹簧22的作用力，即针杆10在这段行程内不受压脚2的负载作用，这样可以减少针杆10在下降过程中的负载。

为了让压脚2在往复运动过程中更稳定，本实施例中的上限位块211是套设在针杆10上的，具体而言，是在上限位块211上设置穿孔，穿孔的直径大小与针杆10的直径大小匹配，上限位块211通过穿孔套设在针杆10上，这样杆体21在升降时，上端与针杆10配合，靠近下面部分与下挡板12上的压脚孔15配合，实现两端定位，稳定性更好。

由于针杆10是圆柱形，上限位块211上的穿孔、下挡板12上的压脚孔15是圆孔，故杆体21在升降中会发生转动，为了防止上限位块211发生转动，本实施例还包括用于防止所述上限位块211与所述针杆10发生相对转动的导向结构，本实施例中针杆架1的背板13上设有若干根导向槽131，导向槽131是传统的绣花机机头都有的，其作用主要起到对第一固定环101的导向作用，防止其转动，第一固定环101在侧面凸设有侧凸块1011，侧凸块1011在导向槽131内滑动，在本实施例中，该导向槽131也同样可以用来导向上限位块211，参见图3和图4，上限位块211的外形呈“凸”字状，宽度较小端2111伸入在导向槽131内，宽度较大端2112则贴合在背板13的侧面上，这样设计，上限位块211只在导向槽131内实现上下滑动，而不能实现转动或左右晃动，“凸”字形的设计还能满足不前后晃动。当然本领域通过本实施例的构思也容易想到，上限位块211的形状并不局限于设置成“凸”字形，还可以是在上限位块211的侧壁上设置滑槽，让导向槽131嵌入在滑槽内。

针杆驱动器部分：如上文提到的，本实施例中的针杆驱动器包括设在驱动箱30内的固定轴32，固定轴32的轴向方向和针杆10的轴向方向平行，固定轴32上设置驱动滑块33，驱动箱30内转动连接有第一凸轮31，第一凸轮31通过针杆连杆机构来驱动所述驱动滑块33上下往复运动，驱动滑块33的侧面凸设有凸柱331，通过凸柱331和第一固定环101上的侧凸块1011配合来实现驱动针杆10上下运动，由于针杆驱动器部分，是现有绣花机机头上常用的技术方案，不作过多阐述。

本实施例在驱动箱30内增设了一个在缝纫阶段内保持所述杆体21处于下压状态的锁定器。这里所指的杆体21的下压状态，是指杆体21在下压后不回到初始位置的状态，杆体21在下压状态下时，复位弹簧22是处于压缩状态的。锁定器锁定杆体21后，可以让杆体21处于被下压的状态，不跟随针杆10回升，从而让针杆10下次下降时，第二固定环102不用再次下压上限位块211。当锁定器锁定压脚2后，针杆10的运动就完全处于独立运行，与压脚2完全分离，无论是下降过程，还是回升过程，全程都是独立运行，从而让针杆10的负载力更小，能让针杆10更高速地运行。

锁定器：如图6和图7所示，在固定轴32上转动安装了锁定块4，锁定块4可沿固定轴32的轴线中心周向转动，在杆体21上设置挡块，所述杆体21下降到预设位置时，所述锁定块4转动至挡块上方以限制挡块上升，当锁定块4转动一定角度后，锁定块4从挡块上方转离，便不会对挡块实现限位作用，杆体21可以回到初始状态位置。利用锁定块4的转动特性来实现对杆体21的限位和放行，结构紧凑，体积小，也不影响其他零部件的运动。

具体而言，本实施例中为了进一步提高结构的紧凑性，杆体21上的挡块就是上限位块211，上限位块211伸出导向槽131的那部分，可作为挡块来使用，而锁定块4的侧面则凸设有锁定凸起40，锁定凸起40转动到上限位块211上方，以实现限位。当然在其他实施方式中，挡块可以是单独固定在杆体21上的零部件。

本实施例通过第一连杆机构来实现驱动所述锁定块4转动，锁定块4的侧壁上侧向延伸有拨动片44，当有作用力垂直作用在拨动片44上时，拨动片44会带动锁定块4整体转动，所述第一连杆机构包括第一连杆51、第二连杆52、第三连杆53，第一连杆51一端铰接在驱动箱30上，驱动滑块33侧壁上设有推柱332，驱动滑块33在向上移动时，推柱332的斜面会推动第一连杆51，第一连杆51的另一端与第二连杆52的一端铰接，第二连杆52的另一端与第三连杆53铰接，第三连杆53的另一端连接有拨杆54，本实施例中拨杆54为转动连接在第三连杆53端部的滚轮，第三连杆53在两个端部的中间位置设有转动柱531，转动柱531与驱动箱30铰接，转动柱531可作为一个转动的支点。

当第一连杆51被推柱332推动时，第一连杆51转动，拉动第二连杆52，第二连杆52在被拉动时，拉动第三连杆53，第三连杆53被拉动时，会以转动柱531为支点发生转动，从而让拨杆54接触到拨动片44，从而实现驱动锁定块4转动。

由于第一连杆机构中，第一连杆51、第三连杆53都需要转动安装在驱动箱30上，位置是固定的，而驱动箱30上的装配孔在加工时可能存在误差，或者第一连杆51自身在加工时产生变形等因素，很多时候第一连杆机构安装到驱动箱30内容易产生卡死等现象，本实施例中为了避免这类情况，第二连杆52在与第一连杆51的连接处设置了腰形孔521，利用腰形孔521，可以调整第一连杆51和第二连杆52的连接位置，即便是存在加工误差或装配误差，也可以利用腰形孔521来弥补这些误差带来的影响。

在绣花机整机工作时，大部分情况下布料是要经常移动的，只有很少情况下布料是不需要移动的，故实际运行时，当针杆10在工作状态下回升时，杆体21也要相应实现微量回升，以让布料实现平移，为了让杆体21在下压状态下实现上下浮动，本实施例中还包括用于驱动所述锁定块4上下浮动的锁定块驱动器，锁定块驱动器可以驱动锁定块4在沿固定轴32的轴向方向进行短距离移动，限定了锁定块4的轴向位置，也就是限定了杆体21在下压状态下的浮动上限位置。

所以，本实施例中的杆体21的运行包括几个阶段：

第一阶段：上限位块211在未被第二固定环102撞击时，杆体21处于初始位置；

第二阶段：上限位块211被下压到预定位置后，被锁定块4锁定，杆体21保持在下压状态，即复位弹簧22是处于被压缩状态；

第三阶段：在杆体21保持下压状态的前提下，锁定块4自身在锁定块驱动器的驱动下上下浮动，锁定块4上下浮动，杆体21在复位弹簧22的作用下，跟随锁定块4上下浮动，但是不会回升到初始位置，该阶段即绣花机机头的缝纫阶段；

第四阶段：缝纫阶段结束后，针杆10完全回升时，锁定块4转动一定角度后失去对杆体21的限位，杆体21在复位弹簧22的作用下，回到第一阶段的初始位置。

锁定块驱动器的具体结构：包括第二凸轮61、摇杆62，第二凸轮61是与第一凸轮31同轴转动的，摇杆62包括第一摇杆621和第二摇杆622，第一摇杆621和第二摇杆622相交呈“V”形，第一摇杆621和第一摇杆621相交处转动连接在驱动箱30上，第一摇杆621由第二凸轮61驱动，锁定块4包括浮动体41和固定体42，所述锁定凸柱331设置在浮动体41上，固定体42被轴向限位在固定轴32上，只能沿固定轴32周向转动，而不能轴向移动，而浮动体41则可以相对于固定体42发生轴向浮动，本实施例中浮动体41中间设有U形槽，固定体42容置在U形槽内，固定体42的一端面与U形槽的壁面之间设有短弹簧43，浮动体41的侧壁上凸设有浮动抵块411，摇杆62整体摆动时，第二摇杆622的端部抵住浮动抵块411，使得浮动体41相对于固定体42发生相对位移，从而实现浮动体41的轴向移动，即实现了上文所指的锁定块4上下浮动。工作原理可参见图8，图8中的距离L就是锁定块4的浮动行程，虚线部分为第二凸轮61转动一定角度后，摇杆62、第二凸轮61的示意图。

由于针杆10从最低位置回升时，会施加给布料向上的作用力，理想的情况应该是针杆10在回升的瞬间，让压脚2仍压在布料上，延时回升，等到针杆10回升一段行程后，压脚2再实现回升，即所述锁定块4向上浮动的起始时间晚于所述针杆10向上回升的起始时间。这样设计的目的是，是让针杆10在回升的瞬间，压脚2还处于压紧布料状态，可以让针杆10在拉起瞬间不至于把布料带起，可以让线缝地更紧密，同时绣完后的布料也更平整。

延时设计：如图9中所示，图中Q1为第一凸轮31的驱动凸点，本实施例中驱动凸点是指凸轮的周侧面中相对凸出的那部分，用来实现偏心驱动，Q2为第二凸轮61的驱动凸点，在本实施例中，Q1和Q2相互错位设置，Q1到圆心O的连线和Q2到圆心O的连线之间存在角度差，以图9为例，当第一凸轮31和第二凸轮61都是逆时针转动时，Q2始终要延迟于Q1转动到同一位置，这样就能实现当Q1已经驱动驱动滑块33开始上升时，Q2还未驱动到摇杆62，即锁定块4还未上浮。即用两个驱动凸点的角度差来完成延时的效果。

另外，本实施例中第二摇杆622的端部设有调节螺钉63，通过调节螺钉63来调节第二摇杆622的端部与锁定块4之间的距离。调节摇杆62的端部与锁定块4之间的距离，目的在于调节锁定块4的初始轴向位置，这种调节的目的在于，布料的厚度有差别，调节锁定块4的初始轴向位置，有助于调节压脚2与布料的压紧程度。

整个绣花机机头的工作原理如下：

第一步，针杆10、压脚2都处于初始位置；

第二步，第一电机启动，使第一凸轮31转动，针杆10开始在针杆驱动器的作用下，进行初次下降，针杆10上的第二固定环102撞击到杆体21上的上限位块211；

第三步，针杆10、杆体21一起下降，下降过程中，驱动滑块33上的推柱332撞到第一连杆51，拨动锁定块4转动，避让杆体21，让压脚2压到布料上，针杆10的初次下降阶段基本结束；

第四步，锁定块4回位，锁死杆体21，使其保持下压状态，不回升到初始位置，绣花机进入缝纫阶段；

第五步，在缝纫阶段内针杆10回升，这一步骤中的回升是指工作状态下的回升，不是指回升到初始位置，且这段内，由于针杆10的往复行程较短，驱动滑块33的推柱332不会撞击到第一连杆51，在这工作期间内，第二凸轮61也同时驱动锁定块4上下浮动，并存在延时效应；

第六步，缝纫阶段结束后，针杆10完全回升，此时驱动滑块33上的推柱332会撞击第一连杆51，从而让锁定块4再次转动，失去对杆体21的限位，让杆体21回复到初始状态。

实施例2

如图10所示，本实施例中与实施例1的区别在于，本实施例中的避让间隙是指压板20与针夹103之间的横向间隙，图10是在压板20处的横截剖视图，本实施例中压板20设置有供针杆10穿过的过孔201，该过孔201的孔径大于针夹103的外径，使得针夹103在上下升降过程中不会与压板20产生碰撞，从而不会对针杆10产生作用力。

实施例3

如图11所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中压板20的结构有所区别，本实施例中的压板20包括上压板202和下压板203，上压板202和下压板203之间用连接板连接，实际生产制造时上压板202、连接板、下压板203是一体结构，可用连续折弯来实现，形成一个整体的压板20，在本实施例中，针夹103处于上压板202和下压板203之间，而实施例中的所说的避让间隙H，在本实施例中也包括上纵向间隙H1和下纵向间隙H2。在整个缝纫阶段，针夹103在上压板202和下压板203之间活动，始终与上压板202、下压板203之间存在间隙，从而保证压板20整体在回升时，不会与针夹103发生负载作用，本实施例这种压板20结构，抗弯强度更好。

实施例4

如图12所示，本实施例与实施例3比较类似，也是采用上压板202和下压板203的压板结构，而本实施例中的避让间隙H则包括横向间隙和纵向间隙，即在上压板202设置了过孔201，该过孔201的口径大于针夹103的外径，针夹103可以从上压板202上穿过，同时在针夹103与下压板203也设置了纵向间隙H2，以保证针夹103与下压板203之间发生作用力。这样设计可以让针夹103的运动行程更长，不局限在上压板202和下压板203之间，可扩展到针杆架与下压板203之间。

实施例5

如图13所示，本实施例与实施例1的区别在于，锁定器有所区别，本实施例中驱动第一连杆51的不是驱动滑块，而是单独设置了一个第二电机35，第一连杆51的转动由第二电机35来驱动，从而将锁定块4的转动通过电机驱动来实现，第二电机35的驱动则由控制电路进行控制。

实施例6

如图14所示，本实施例与实施例1的区别在于，锁定器有所区别，本实施例中驱动第一连杆51的不是驱动滑块，而是单独设置了一个电磁铁36，电磁铁36连接有第四连杆55，第四连杆55的另一端连接拨杆54，第四连杆55的中间位置铰接在驱动箱30上，电磁铁36通电、断电时会产生收缩，从而拉动第四连杆55，第四连杆55在被拉动时，会拨动锁定块4转动，从而将锁定块4的转动通过电磁铁36来驱动，电磁铁36的通电、断电则由控制电路进行控制。

实施例7

本实施例与实施例1的区别在于，锁定块驱动器有所不同，本实施例中锁定块驱动器包括第三电机和第三连杆机构，第三连杆机构与所述锁定块连接，在本实施例中，由第三电机通过第三连杆机构来驱动锁定块上下浮动，即与针杆驱动器相互分离，由第三电机单独驱动，而延时的效果，可以采用控制电路来实现，即控制电路连接第一电机和第三电机，用控制电路控制第一电机和第三电机的启动时间差，来实现延时的效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。